足式机器人的运动控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供了一种足式机器人的运动控制方法、装置；足式机器人包括至少两个足端，方法包括：当足式机器人的各个足端分别立于相互独立的单元区域内时，接收到针对足式机器人的第一跳跃指令；其中，第一跳跃指令，用于指示足式机器人从当前所处的至少两个单元区域，跳跃至目标单元区域；响应于跳跃指令，控制足式机器人跳跃至目标单元区域，使得所述足式机器人的各个足端收拢于所述目标单元区域，且在目标单元区域中，足式机器人的任意两个足端间的距离小于跳跃前相应两个足端间的距离。通过本申请，能够提高足式机器人运动的动态性、难度以及观赏性，扩展足式机器人运动的多样性。扩展足式机器人运动的多样性。扩展足式机器人运动的多样性。

【技术实现步骤摘要】
足式机器人的运动控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及机器人运动控制
，尤其涉及一种足式机器人的运动控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]足式机器人以其仿生、灵活等特点得到越来越多的关注。相关技术中已经实现的足式机器人步态非常多样，包括行走，对角慢跑，对角快跑，双足跳，四足跳，侧足走，飞奔等。
[0003]然而，针对足式机器人的跳跃步态，足式机器人能够实现的跳跃动作大都是在平地或具有大落脚面积的地形上实现的连续步态运动，并未实现落脚点受限或落脚点接触面面积小的约束情况下的跳跃动作。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种足式机器人的运动控制方法、装置及计算机可读存储介质，能够提高足式机器人运动的动态性、难度以及观赏性，扩展足式机器人运动的多样性。
[0005]本申请实施例的技术方案是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供一种足式机器人的运动控制方法，所述足式机器人包括至少两个足端，方法包括：
[0007]当足式机器人的各个足端分别立于相互独立的单元区域内时，接收到针对所述足式机器人的跳跃指令；
[0008]其中，所述跳跃指令，用于指示所述足式机器人从当前所处的至少两个单元区域，跳跃至目标单元区域；
[0009]响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域、且在所述目标单元区域中，所述足式机器人的任意两个足端间的距离小于跳跃前相应两个足端间的距离。
[0010]本申请实施例提供一种足式机器人的运动控制装置，包括：
[0011]接收模块，用于当足式机器人的各个足端分别立于相互独立的单元区域内时，接收到针对所述足式机器人的跳跃指令；其中，所述跳跃指令，用于指示所述足式机器人从当前所处的至少两个单元区域，跳跃至目标单元区域；
[0012]控制模块，用于响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域、且在所述目标单元区域中，所述足式机器人的任意两个足端间的距离小于跳跃前相应两个足端间的距离。
[0013]上述方案中，所述目标单元区域位于所述足式机器人前方，所述控制模块，还用于响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人经起跳阶段、腾空阶段及落地阶段，向前跳跃至所述目标单元区域。
[0014]上述方案中，所述控制模块，还用于在所述起跳阶段，所述足式机器人依次执行下
蹲蓄力、足端蹬地及开始腾空的操作；
[0015]在所述腾空阶段，所述足式机器人依次执行空中收足收腿及空中伸腿的操作；
[0016]在所述落地阶段，所述足式机器人依次执行足端落地、曲腿缓冲及身体平衡的操作。
[0017]上述方案中，所述控制模块，还用于在所述足式机器人进行所述下蹲蓄力的过程中，所述足式机器人的腿部弯曲，以将所述足式机器人的质心由初始高度降低至起跳高度；
[0018]在所述足式机器人进行所述足端蹬地的过程中，所述足式机器人增大腿部关节的力矩，以增大各足端与足端接触面的摩擦力；
[0019]在所述足式机器人进行所述开始腾空的过程中，所述足式机器人以目标俯仰角向前上方执行起跳动作，以增高膝关节的高度及所述质心的高度，所述质心的高度高于所述初始高度。
[0020]上述方案中，所述控制模块，还用于在所述足式机器人进行所述空中收足收腿的过程中，所述足式机器人控制各腿部带动相应足端向上收拢至身体中心下方；
[0021]在所述足式机器人进行所述空中伸腿的过程中，所述足式机器人控制前腿朝向所述目标单元区域伸展，以使所述足式机器人的各个足端能够落地于所述目标单元区域。
[0022]上述方案中，所述控制模块，还用于在所述足式机器人进行所述足端落地的过程中，所述足式机器人控制各个足端同时接触所述目标单元区域内的接触面；
[0023]在所述足式机器人进行所述曲腿缓冲的过程中，所述足式机器人执行各腿弯曲收缩的曲腿动作，并增大腿部关节的力矩，以减小所述足式机器人的速度；
[0024]在所述足式机器人进行所述身体平衡的过程中，所述足式机器人调整身体姿态，以将所述足式机器人的质心移动至所述目标单元区内。
[0025]上述方案中，所述足式机器人包括尾部，所述控制模块，还用于控制所述足式机器人基于至少一个自由度，在所述目标区域内连续执行以下操作至少之一：摇头动作、摆尾动作；
[0026]其中，所述自由度包括沿滚转、俯仰、偏转中至少之一。
[0027]上述方案中，所述目标单元区域位于所述足端所处的各所述单元区域的中心，所述控制模块，还用于响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人经起跳阶段、腾空阶段及落地阶段，向上跳跃至所述目标单元区域。
[0028]上述方案中，所述控制模块，还用于在所述起跳阶段，所述足式机器人依次执行下蹲蓄力及开始腾空的操作；
[0029]在所述腾空阶段，所述足式机器人执行空中收足收腿的操作；
[0030]在所述落地阶段，所述足式机器人依次执行足端落地、曲腿缓冲及身体平衡的操作。
[0031]上述方案中，所述控制模块，还用于在所述足式机器人进行所述下蹲蓄力的过程中，所述足式机器人的腿部弯曲，以将所述足式机器人的质心由初始高度降低至起跳高度；
[0032]在所述足式机器人进行所述开始腾空的过程中，所述足式机器人向上进行弹跳，以增高膝关节的高度及所述质心的高度，所述质心的高度高于所述初始高度；
[0033]在所述足式机器人进行所述空中收足收腿的过程中，所述足式机器人控制躯干处于直立状态，所述足式机器人各腿部带动相应足端向上收拢至所述躯干下方。
[0034]上述方案中，所述足式机器人为四足机器人，所述控制模块，还用于响应于所述跳跃指令，当所述跳跃指令指示进行两足跳跃时，控制所述足式机器人交替使用两条前腿和两条后腿跳跃至所述目标单元区域。
[0035]上述方案中，所述控制模块，还用于所述足式机器人交替使用两条前腿和两条后腿进行跳跃的过程包括：蓄力阶段、四足蹬地阶段、前腿离地后腿蹬地阶段、腾空阶段及落地阶段。
[0036]上述方案中，所述单元区域及所述目标单元区域均为梅花桩中单桩的端面区域，所述单元区域与所述目标单元区域的形状及大小均相同。
[0037]上述方案中，所述控制模块，还用于对所述足式机器人的跳跃轨迹进行预测，得到参考跳跃轨迹；
[0038]获取所述跳跃指令对应的约束条件，所述约束条件用于对所述足式机器人的跳跃进行约束；
[0039]基于所述参考跳跃轨迹及所述约束条件，确定所述参考跳跃轨迹的至少两个关键点的状态参数。相应的，
[0040]所述控制模块，还用于响应于所述跳跃指令，基于各所述关键点的状态参数，控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域。
[0041]上述方案中，所述控制模块，还用于获取所述参考跳跃轨迹中至少两个关键点；
[0042]其中，所述关键点包括以下至少之一：
[0043本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种足式机器人的运动控制方法，其特征在于，所述足式机器人包括至少两个足端，所述方法包括：当足式机器人的各个足端分别立于相互独立的单元区域内时，接收到针对所述足式机器人的跳跃指令；其中，所述跳跃指令，用于指示所述足式机器人从当前所处的至少两个单元区域，跳跃至目标单元区域；响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域，使得所述足式机器人的各个足端收拢于所述目标单元区域，且在所述目标单元区域中，所述足式机器人的任意两个足端间的距离小于跳跃前相应两个足端间的距离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标单元区域位于所述足式机器人前方，所述响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域，包括：响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人经起跳阶段、腾空阶段及落地阶段，向前跳跃至所述目标单元区域。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述起跳阶段，所述足式机器人依次执行下蹲蓄力、足端蹬地及开始腾空的操作；在所述腾空阶段，所述足式机器人依次执行空中收足收腿及空中伸腿的操作；在所述落地阶段，所述足式机器人依次执行足端落地、曲腿缓冲及身体平衡的操作。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述足式机器人进行所述下蹲蓄力的过程中，所述足式机器人的腿部弯曲，以将所述足式机器人的质心由初始高度降低至起跳高度；在所述足式机器人进行所述足端蹬地的过程中，所述足式机器人增大腿部关节的力矩，以增大各足端与足端接触面的摩擦力；在所述足式机器人进行所述开始腾空的过程中，所述足式机器人以目标俯仰角向前上方执行起跳动作，以增高膝关节的高度及所述质心的高度，所述质心的高度高于所述初始高度。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述足式机器人为四足机器人；在所述足式机器人进行所述空中收足收腿的过程中，所述足式机器人控制各腿部带动相应足端向上收拢至身体中心下方；在所述足式机器人进行所述空中伸腿的过程中，所述足式机器人控制前腿朝向所述目标单元区域伸展，以使所述足式机器人的各个足端能够落地于所述目标单元区域。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述足式机器人进行所述足端落地的过程中，所述足式机器人控制各个足端同时接触所述目标单元区域内的接触面；在所述足式机器人进行所述曲腿缓冲的过程中，所述足式机器人执行各腿弯曲收缩的曲腿动作，并增大腿部关节的力矩，以减小所述足式机器人的速度；在所述足式机器人进行所述身体平衡的过程中，所述足式机器人调整身体姿态，以将所述足式机器人的质心移动至所述目标单元区内。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述足式机器人包括尾部，所述控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域之后，所述方法还包括：
控制所述足式机器人基于至少一个自由度，在所述目标区域内连续执行以下操作至少之一：摇头动作、摆尾动作；其中，所述自由度包括沿滚转、俯仰、偏转中至少之一。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标单元区域位于所述足端所处的各所述单元区域的中心，所述响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人跳跃至所述目标单元区域，包括：响应于所述跳跃指令，控制所述足式机器人经起跳阶段、腾空阶段及落地阶段，向上跳跃至所述目标单元区域。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述起跳阶段，所述足式机器人依次执行下蹲蓄力及开始腾空的操作；在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟万超，姜鑫洋，郑宇，张育峰，向灵竹，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：